способ очистки газовых выбросов от летучих органических компонентов и установка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ очистки газовых выбросов от летучих органических компонентов, включающий двухступенчатую их промывку рециркулирующим раствором абсорбента а абсорберах, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в части охраны окружающей среды, расширения области применения, приготовление рабочего раствора абсорбента осуществляют непрерывно путем электрохимической генерации, а регенерацию исходного раствора абсорбента осуществляют непосредственно а абсорбере первой ступени путем химического взаимодействия генерированного рабочего раствора абсорбента с летучими органическими компонентами газовой смеси и одновременным разложением последних на безвредные составляющие.

2. Установка очистки газовых выбросов от летучих органических компонентов, содержащая рабочий вентилятор, электролизер и абсорберы первой и второй ступени, оснащенные рециркуляционными контурами абсорбентов, причем рециркуляционный контур абсорбента второй ступени подключен через регулятор расхода к рециркуляционному контуру абсорбера первой ступени, к которому параллельным рециркуляционным контуром подключен электролизер, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности в части охраны окружающей среды, расширения области применения, оба абсорбера по газовому тракту подключены последовательно к всасу рабочего вентилятора через туманоуловитель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки газовых выбросов от летучих органических соединений (в том числе органических аминов), а также аммиака.

Целью изобретения является повышение эффективности способа в частности охраны окружающей среды, расширение области его применения.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой очистки газовых выбросов от летучих органических компонентов для осуществления предложенного способа.

Установка очистки газовых выбросов от летучих органических компонентов содержит рабочий вентилятор 1 с всавывающим газоходом 2, электролизер 3, абсорбер первой ступени 4 с орошающим устройством 5 и поддоном 6, объединенными между собой через насос 7 и запорный орган 8 рециркуляционным контуром 9, абсорбер второй ступени 10 с орошающим устройством 11 и поддоном 12, объединенными между собой через насос 13 рециркуляционным контуром 14, который через регулятор расхода 15, соединительной с датчиком уровня 16, расположенными в поддоне 6 абсорбера 4, подключен к рециркуляционному контуру 9. Электролизер 3 подключен параллельно к рециркуляционному контуру 9 своим рециркуляционным контуром 17, содержащим запорный орган 18.

Оба абсорбера 4 и 10 по газовому тракту подключены последовательно к всасу рабочего вентилятора 1 через туманоуловитель 19.

Рециркуляционный контур 14 оснащен патрубком подпитки с регулятором расхода 20, соединенным с датчиком уровня 21, установленным в поддоне 12 абсорбера второй ступени 10.

Всасывающий газоход 2 на участке между туманоуловителем 19 и рабочим вентилятором 1 снабжен патрубком 22 подвода сухого воздуха.

Газовая полость электролиза 3 оснащена газоотводящим патрубком 23.

В качестве исходного абсорбента для рециркуляционного контура 9 берут многокомпонентный водный раствор, содержащий в том числе соединения, при электролизе которых образуется окислитель. Рециркуляционный контур 14 заполняется конденсатом водяного пара.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Перед включением рабочего вентилятора 1 включают насос 7 и запорными органами 8 и 18 выводят на рабочий режим работы рециркуляционные контуры 9, 17, после чего включают рабочее напряжение на электроды электролиза 3 и ведут генерацию рабочего раствора абсорбента до требуемого уровня его концентрации.

По окончании приготовления рабочего раствора абсорбента в рециркуляционном контуре 9 абсорбера первой ступени 4 включают насос 13, запуская в работу рециркуляционный контур 14 абсорбера второй ступени 10, и далее включают рабочий вентилятор 1, после чего установка начинает функционировать автоматически в своем постоянном режиме.

Газовые выбросы под воздействием разрежения, создаваемого рабочим вентилятором 1, поступают первоначально в абсорбер первой ступени 4, где активно промываются интенсивным потоком мелкодисперсно распыленного рабочего раствора абсорбента. В результате промывки летучие органические компоненты окисляются до диоксида углерода и воды или элементарного азота, а окислитель, входящий в состав абсорбента, восстанавливается до нейтрального соединения, из которого в электролизе 3 повторно генерируется окислитель.

Выделяющийся в электролизере 3 газообразной водород может быть полезно использован для других технологических целей, например, как высококалорийная добавка к природному газу в котельной.

Кроме того, выделяемое в электролизере 3 вследствие протекающего там значительного электрического тока тепло будет передаваться в объем рециркулируемого раствора абсорбента, а от него проходящему через абсорбер первой ступени 4 газовому потоку. В результате непосредственного контакта водного раствора абсорбента с газовым потоком последний будет незначительно подогреваться и одновременно увлажняться до относительной влажности 100% вследствие протекания между контактирующими средами тепломассообменных процессов.

В результате увлажнения газового потока влагой из раствора абсорбента объем последнего в рециркуляционном контуре 9 будет уменьшаться, а концентрация растворенных в нем компонентов повышаться. Для поддержания объема раствора абсорбента в рециркуляционном контуре 9 на постоянном уровне (а также и концентрации растворенных в нем компонентов), схемой установки предусмотрена непрерывная подпитка контура 9 конденсатом водяного пара из рециркуляционного контура 14 абсорбера второй ступени 10. Регулирование величины подпитки осуществляется с помощью регулятора расхода 15, работающего по импульсам датчика уровня 16, расположенного в поддоне 6 абсорбера первой ступени 4.

Из абсорбера первой ступени 4 через встроенный в него каплеуловитель (без позиции) очищенные и увлажненные газовые выбросы поступают в абсорбер второй ступени 10, где промывается повторно интенсивным мелкодисперно распыляемым потоком водяного пара. В результате активного контакта двух потоком улавливается из абсорбера первой ступени 4, а также осуществляется физическое растворение в воде (конденсате) непрореагировавшей части летучих органических компонентов вследствие высокой растворимости последних в воде.

Накопление уловленных частиц абсорбента рециркуляционного контура 9 и летучих органических компонентов до значительных уровней в рециркуляционном контуре не происходит вследствие непрерывного отвода из него части рециркуляционного конденсата на подпитку рециркуляционного контура 9.

Поддержание объема конденсата в рециркуляционном контуре 14 на постоянном уровне осуществляется путем его подпитки свежим конденсатом через регулятор расхода 20, работающий по импульсам датчика уровня 21, расположенного в поддоне 12 абсорбера второй ступени.

Очищенные газовые выбросы (воздух) из абсорбера второй ступени 10 через встроенный в него каплеуловитель ( без позиции) поступают в туманоуловитель 19, где от них отделяется окончательно капельная влага всех фракций, и далее рабочим вентилятором 1 выбрасывается в атмосферу. Так как предложенный способ обеспечивает очистку газовых выбросов от летучих органических соединений на 98-100% то очищенный воздух целесообразно ( разбавив предварительно сухим воздухом для снижения относительной влажности) возвращать обратно в место забора, например, в цех в качестве приточного воздуха, компенсирующего объемы вытяжного воздуха.

В зимний период подводимый через патрубок сухой воздух необходимо предварительно подогреть.

Установка абсорберов 4, 10 и туманоуловителя 19 на всасывающем тракте рабочего вентилятора 1 исключает попадание очищаемых выбросов из рабочих объемов абсорберов 4, 10 в окружающую среду, а наличие самого туманоуловителя 19 дает возможность повторно использовать очищенный воздух.

Предложенные технические решения обеспечивают высокую эффективность очистки газовых выбросов от летучих органических компонентов, в том числе аминов, а также аммиака, что позволяет использовать очищенный воздух повторно для компенсации удаляемых загрязненных объемов воздуха, обеспечивая тем самым значительную экономию тепловой энергии, расходуемой на обогрев производственных помещений. Кроме того, предложенные решения исключают образование сточных вод и не требуют постоянного расхода дефицитных химических реагентов.